▲ 전 세계 데이터센터 전력 수요 상승 추이(左), 원자력 유무에 따른 발전 및 송전 시스템 비용(右)(출처: 그로쓰리서치)

소형모듈원자로(SMR)가 데이터센터와 인공지능(AI) 전력망을 중심으로 주목받아 새로운 전력 인프라의 혁신으로 자리잡을 전망이다.

독립 리서치 기관 그로쓰리서치(대표 한용희)는 ‘SMR 산업 분석 보고서’를 발표하고, AI 확산과 데이터센터 전력 수요 급증 속에서 SMR(소형모듈원자로)이 차세대 에너지원으로 부상하고 있다고 27일 밝혔다.

이번 보고서는 탈원전 기조 이후의 에너지 패러다임 변화와, 글로벌·국내 기업들의 SMR 상용화 행보 및 투자 모멘텀을 종합적으로 분석했다.

보고서는 “SMR은 기존 원전의 위험성과 재생에너지의 간헐성 한계를 동시에 보완하며, AI 시대의 ‘전력 인프라 혁신’으로 자리 잡을 것”이라고 설명했다.

보고서에 따르면, 대형 원전은 능동형 안전설계(ASS)로 인해 복잡한 제어 시스템과 정전 리스크를 안고 있었던 반면, SMR은 피동형 안전설계(PSS)를 채택해 자연 대류와 압력차로 자율 냉각이 가능해 안정성을 확보했다. 한국수력원자력이 개발 중인 i-SMR의 노심손상빈도(CDF)는 기존 대형 원전의 1/1000 수준으로 낮아, 기술 안전성이 크게 향상된 것으로 평가됐다.

또한 SMR은 분산형·무탄소 전원으로서 데이터센터 Co-Location 전략과 높은 시너지를 형성한다. 재생에너지의 변동성과 송전 손실을 줄일 수 있고, 빅테크 기업의 ‘24/7 탄소중립 전력 조달’ 목표와 부합하기 때문이다. 실제로 구글·아마존·MS 등은 SMR을 전력 대안으로 검토 중이며, 캘리포니아 모델링 결과 SMR 결합 시 발전·송전 비용이 37% 절감되는 효과가 확인됐다.

보고서는 “NuScale·TerraPower·X-energy 등 미국의 선도 기업들이 DOE의 직접 보조금과 Part 53 인허가 개편으로 상용화를 앞당기고 있으며, 한국 기업에게도 핵심 공급망 참여 기회가 열리고 있다”고 설명했다.

국내 주요 수혜 기업으로는 두산에너빌리티와 현대건설이 꼽혔다. 두산에너빌리티는 NuScale Power에 약 1억 400만달러를 투자하고 핵심 주기기(증기발생기·원자로용기) 제작을 맡고 있으며, 4Q ’25 이후 대형 수주 모멘텀 가시화가 기대된다. 현대건설은 한국형 원전 최다 시공 실적을 바탕으로 미국 FOAK 프로젝트 진입 가능성이 높은 것으로 분석됐다.

한용희 그로쓰리서치 대표는 “SMR 산업은 단순한 원전의 부활이 아니라, 데이터센터·AI 전력망을 중심으로 한 ‘New Power Economy’의 서막”이라며 “기술력과 공급망 경쟁력을 갖춘 기업에게는 SMR이 ‘돈이 되는 산업’이 될 것”이라고 전망했다.

▲ SMR 반복건설에 따른 비용절감(출처:그로쓰리서치)